Question

A figura mostra um carrinho de massa 200 kg partindo do repouso do ponto A, situado a 5,0 m de altura em relação ao ponto B. Considere a aceleração da gravidade aproximadamente igual a 10 m/s2.

a) Calcule a velocidade que o carrinho passaria pelo ponto B se não houvesse atrito entre as rodas do carrinho e o trilho.

b) Calcule a velocidade que o carrinho passaria pelo ponto C, situado a 3,0 m de altura em relação ao ponto B, se não houvesse nenhuma forma de atrito no seu deslocamento do ponto A ao ponto C.

c) Devido ao atrito entre o trilho e as rodas do carrinho, a velocidade que ele passa pelo ponto B vale 5 m/s. Calcule o trabalho realizado pela força de atrito no trajeto AB.


(Figura em anexo)

Answer 1

VAMOS assumir que a energia mecânica se conserva.

a) EmA = EmB
EPg = EC
m.gH = mV²/2
10 . 5 = V²/2
V² = 50.2
V² = 100
V = 10 m/s

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b) EmB = EmC
mV²/2 = mgH `+ mV'²/2
V²/2 = (gH + V'²/2)
100/2 = (30 + V'²/2)
50 = 30 + V'²/2
50 - 30 = V'²/2
V'² = 2.20
V'² = 40
V' = 2√10 m/s

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c) Wfat = Ema - EmB
Wfat = mgH - mV²/2
Wfat = 200.10.5 - 200.25/2
Wfat = 10.000 - 2500
Wfat = 7.250 J